JPWO2008087746A1 - スイッチギヤ - Google Patents

Abstract

遮断器の断路位置において接地開閉器が投入状態にあるとき、遮断器を接続位置側に移動できないインターロック機能を備えたスイッチギヤを得る。遮断器１１が断路位置にあるとき、ＥＳ操作主軸２２を回転させて接地開閉器（ＥＳ）を投入する動作により、ＥＳ操作主軸２２に固着したＥＳインターロックカム３７が回転し、この回転動作に連動してＥＳインターロックレバー３６が回転駆動され、引出装置インターロックフレーム３２が押圧されて移動し、その先端部が引出装置の移動軸２５に設けた突起部３１と係合し、移動軸２５の回転が阻止されるように構成した。

Description

この発明は、引出型の遮断器を内蔵するスイッチギヤに関し、特に、遮断器と接地開閉器とのインターロック構造に関するものである。

従来のスイッチギヤのインターロック構造としては、例えば、引出形断路器と接地開閉器を備えたスイッチギヤにおいて、主回路機器と扉とのインターロック機構を設け、遮断器室内部が無充電のときにのみ扉が開けられる構造とした技術が開示されている。これによれば、遮断器が前方に引き出されて断路位置にあるときに限り扉が開けられ、この状態のときのみ、接地開閉器の駆動シャフトの前面に設けた接地スイッチインターロック板を開いて操作ハンドルが挿入可能になり接地開閉器が開閉できる。また、遮断器が断路位置にあり接地開閉器が閉の場合には、遮断器移動シャフトの前面にある遮断器インターロック板が閉じてハンドル操作を阻止し遮断器を接続位置に移動できないように構成されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００２−１３５９１９号公報（第２頁、図２−図１６）

特許文献１に示された従来のスイッチギヤにおけるインターロック構造は、扉の開閉と遮断器の接続位置及び断路位置のインターロック機構、また、遮断器と接地開閉器のインターロック機構が、シャフト、リンク、連結板、ロック板、ピン等の多数の部品で構成されているため、構造が複雑となり製作及び組立調整に時間と手間がかかるという問題点があった。また、例えば、操作ハンドルの抜き忘れ等、操作者の誤操作によって安全が確保できない場合があるという問題点があった。

この発明は、上記のような問題点を解消するためになされたもので、簡単な構成で、遮断器の断路位置における遮断器と接地開閉器とのインターロック機能を備え、また、操作ハンドルの抜き忘れ等の誤操作を防止するスイッチギヤを提供することを目的とする。

この発明に係わるスイッチギヤは、金属製の筐体の内部に、移動軸を回動させることにより筐体の前後方向に移動する引出装置と、引出装置に搭載され、主回路に接続された接続位置と主回路から離れた断路位置との間を移動可能な遮断器と、筐体の前面側から操作主軸を回動させて開閉操作する接地開閉器（以下、ＥＳと略す）とを備えたスイッチギヤにおいて、遮断器が断路位置にあるとき、操作主軸をＥＳの投入方向に回転させることにより、操作主軸に固着したＥＳインターロックカムが回転し、この回転に連動してＥＳインターロックレバーが駆動され、この駆動により引出装置に設けられた引出装置インターロックフレームの一端が押圧され、他端が引出装置の移動軸に設けた突起部と係合して移動軸の回動が阻止されるように構成したものである。

この発明のスイッチギヤによれば、遮断器が断路位置にあるとき、操作主軸をＥＳの投入方向に回転させる動作で、ＥＳインターロックカム、ＥＳインターロックレバー、引出装置インターロックフレームが連動して動作し、引出装置インターロックフレームの先端が引出装置の移動軸に設けた突起部と係合して移動軸の回動が阻止されるので、遮断器が断路位置にありＥＳが投入されていれば、遮断器の接続位置側への移動を阻止するという、遮断器と接地開閉器とのインターロック機能を簡単な構成で実現することができる。

この発明の実施の形態１によるスイッチギヤを示す構成図である。 図１（ｂ）に対応し、遮断器が断路位置にあるときの側面断面図の要部を示す図である。 図１のＡ−Ａから見た引出装置部分を示す平面断面図で、遮断器が接続位置にある状態を示す図である。 図１のＡ−Ａから見た引出装置部分を示す平面断面図で、遮断器が断路位置にある状態を示す図である。 図４のＢ−Ｂから見た断面図であり、ＥＳが開放時を示す図である。 図４のＢ−Ｂから見た断面図であり、ＥＳが投入時を示す図である。 実施の形態２によるスイッチギヤの要部平面断面図である。 図７のＣ−Ｃ断面図である。 図７のＤ−Ｄ断面図である。 図７のＥ−Ｅ断面図であり、シャッターが閉のときを示す図である。 図７のＥ−Ｅ断面図であり、シャッターが開のときを示す図である。 図７のリンク板とＥＳインターロックレバー部分の斜視図である。 図７のＥＳインターロックレバーの詳細図である。

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１によるスイッチギヤを示す構成図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面断面図である。また、図２は図１（ｂ）に対応し、遮断器が断路位置にあるときの部分側面断面図である。

まず図１によりスイッチギヤの全体構成について説明する。金属閉鎖形のスイッチギヤ１は、全体が金属製の筐体２で覆われており、前面側は図（ａ）のように、上段扉３、中段扉４、下段扉５がヒンジにより開閉可能に設けられている。
筐体２の内部は複数のコンパートメントに区画されており、上段扉３の内側は制御室６、中段扉４の内側は遮断器室７、下段扉５の内側の遮断器室７下部から筐体２の裏面側にかけてはケーブル室８、また、遮断器室７の背面側の上方は主母線室９となっている。

制御室６には制御機器（図示せず）が収納されている。
遮断器室７には、遮断器の引出装置１０に搭載された引出形の遮断器１１が収納され、前面側へ引き出し可能となっている。遮断器室７の後壁には、上下に所定の間隔を隔てて、内部に遮断器１１と接離する断路部を内蔵した母線側ブッシング１２、及び同様に構成されたケーブル側ブッシング１３が固設されており、遮断器１１裏面に突設した接続端子１４と着脱できるようになっている。
主母線室９には、３相の主母線１５が支持碍子１６に支持されて収納され、分岐母線１７によって母線側ブッシング１２に接続されている。
ケーブル室８には、ケーブル１８が収納され、接続導体１９によってケーブル側ブッシング１３に接続されており、接続導体１９の途中には変流器２０が貫設されている。また、接地開閉器（ＥＳ）２１が配置されており、一端側がケーブル側ブッシング１３に接続されている。ＥＳ２１はＥＳ操作主軸２２により筐体２の前面側から開閉操作できるようになっている。

遮断器１１は、常時は図１に示された接続位置に位置決めされて接続状態を保ち、外部機器に延びるケーブル１８や主母線１５が構成する高圧電気回路としての主回路に接続され遮断器として動作する。
一方、例えば、保守・点検等の際には、作業者によって、図１に示された接続位置から前面側に引き出され、図２に示すような断路位置に位置決めされ、両ブッシング１２，１３から離隔されるとともに、ＥＳ２１の投入が可能となるように構成されている。
なお、図１に示す筐体２の内部構成は、一例を示すものであり、図の配置構成に限定するものではない。

次に遮断器１１の引出構造について説明する。
図３及び図４は、図１のＡ−Ａから見た引出装置１０の部分を示す平面図であり、図３は遮断器１１が接続位置にある状態を、図４は遮断器１１が断路位置にある状態を示している。
引出装置１０は、遮断器１１が搭載される台車２３と、台車２３を走行させるレール有し筐体２側に取り付けられたガイドフレーム２４と、台車２３を駆動させるために雄ねじが切られた移動軸２５とを備えている。移動軸２５は、一端側が筐体２の前面側に軸支されており、他端側は台車２３側に固定された雌ねじ２６と螺合するようになっている。

図１（ａ）に示すように前面中央部にある遮断器操作口２７から遮断器操作ハンドル２８を挿入して矢印のように回転させると、台車２３が前面方向に移動する。遮断器１１は台車２３に一体的に搭載されているので、遮断器１１の裏面側に突出した接続端子１４が両ブッシング１２，１３から離脱し、遮断器１１を断路させることができる。遮断器操作ハンドル２８を更に回転させて台車２３を前面側まで完全に移動させると図４のようになり、これが断路位置である。

遮断器１１が断路位置に保持された状態になれば、ＥＳ２１の操作が可能になる。（このインターロックについては本願発明と直接関係がないので説明は省略する。）ＥＳ２１の操作は、筐体２前面のＥＳ操作口２９から図１（ａ）に示すように、ＥＳ操作ハンドル３０を挿入し、ＥＳ操作主軸２２を回動させて行う。ＥＳ操作主軸２２の回動駆動力はレバーとリンクを介してＥＳ２１に伝達され、そのブレードを図２に示すように回動させる。図２ではＥＳ２１が投入された状態を示している。

次に、本実施の形態の発明の主要部である遮断器１１とＥＳ２１とのインターロック機構について説明する。図５は図４のＢ−Ｂから見た断面図でありＥＳが開放時を示し、図６は同様に図４のＢ−Ｂから見た断面図でありＥＳが投入時を示す。
図３〜図６に示すように、移動軸２５の先端近傍には突起部３１が溶接等で固着されている。したがって、突起部３１は移動軸２５の回転と共に回転する。
一方、台車２３側には引出装置インターロックフレーム３２が設けられている。この引出装置インターロックフレーム３２は、図５の部分拡大図に示すように、先端にＵ字状の切り込み３２ａがあり、この切り込み３２ａが台車２３側の取付板に設けたガイドピン３３の溝にスライド可能に係合する。他端（図で右側）は台車２３のサイドフレームに設けた細穴２３ａにスライド可能に嵌合している。そして、ばね３４（図３参照）によって常時は図で右側に付勢されている。このため、その状態では、移動軸２５を回転させてもその先端側の突起部３１と引出装置インターロックフレーム３２先端とは干渉しない。

台車２３が図４のように断路位置にあるとき、台車２３の引出装置インターロックフレーム３２の位置に対応させて、図５に示すように、筐体２側の取付部に設けた支持軸３５を支点に回動可能に、ＥＳインターロックレバー３６を設けている。また、このＥＳインターロックレバー３６に対応させて、ＥＳ操作主軸２２の対応位置に、ＥＳインターロックカム３７を固着している。

ＥＳ２１が「開」のときは、ＥＳインターロックカム３７は、図５に示すような向きにあり、このとき、ＥＳインターロックレバー３６は自重により図で時計方向に回動し、上記カム３７にもたれかかった状態となっている。ＥＳ操作主軸２２を投入方向、すなわち反時計方向に回転させると、ＥＳインターロックカム３７も反時計方向に回転し、ＥＳインターロックレバー３６が押し上げられて反時計方向に回転駆動される。この駆動により、ＥＳインターロックレバー３６の先端部に設けられた押圧部で引出装置インターロックフレーム３２が押圧されて図で左方向に移動し、その先端部が移動軸２５の突起部３１と係合可能になる。投入が完了すれば、図６に示す状態になる。

このインターロック動作をまとめると次のようになる。
遮断器１１が断路位置にあるとき、ＥＳ２１の投入動作に連動し、ＥＳインターロックカム３７が回転し、ＥＳインターロックレバー３６が押し上げられ、引出装置インターロックフレーム３２が左方に押圧され、その先端部が移動軸２５の突起部３１と干渉することで移動軸２５の回転が阻止される。
すなわち、遮断器１１が断路位置にあるときに、ＥＳ２１が投入されていれば、遮断器１１の接続位置側への移動動作を不可能とするものである。

以上のように、本実施の形態の発明によれば、遮断器が断路位置にあるとき、ＥＳの操作主軸をＥＳの投入方向に回転させることにより、操作主軸に固着したＥＳインターロックカムが回転し、この回転に連動してＥＳインターロックレバーが駆動され、この駆動により引出装置に設けられた引出装置インターロックフレームの一端が押圧され、他端が引出装置の移動軸に設けた突起部と係合して移動軸の回動が阻止されるように構成したので、遮断器が断路位置にあり、ＥＳが投入されていれば、誤って遮断器を接続位置側へ移動することを阻止することができ安全が保たれるという、遮断器と接地開閉器とのインターロック機能を簡単な構成でコンパクトに実現することができる。

実施の形態２．
図７は実施の形態２によるスイッチギヤの要部平面断面図であり、実施の形態１の図３又は図４における前面右隅部の拡大図で、引出装置１０の右下にあるＥＳ操作主軸２２部分を示している。図８は図７のＣ−Ｃ断面図、図９は図７のＤ−Ｄ断面図、図１０及び図１１は図７のＥ−Ｅ断面図である。スイッチギヤ全体の構成は、実施の形態１の図１と同等なので説明は省略する。また、引出装置、ＥＳ操作機構、及び両者のインターロックも実施の形態１と同等であり、同等部分は同一符号を付している。本実施の形態の発明は、実施の形態１の構成に、更に以下に説明するインターロック機能を付加したものである。

実施の形態１で説明したように、ＥＳ操作主軸２２にＥＳ操作ハンドル３０を挿入できるように、筐体２の前面の壁面にＥＳ操作口２９が設けられている。そこで、本実施の形態では、ＥＳ操作口２９が形成された筐体壁面のすぐ後に、ＥＳ操作口２９を開閉するシャッター３８を設け、このシャッター３８の開閉と遮断器の移動との間にインターロックを設けたものである。
シャッター３８の前面側には手動操作するつまみ３９が設けられ、裏面側には連結ピン４０が突設されている。また、シャッター３８は、復帰ばね４１によって通常の状態ではＥＳ操作口２９を塞ぐ方向に付勢されている。

シャッター３８の開閉動作を後方のＥＳインターロックレバー３６側に伝達するためのリンク棒４２が筐体２に軸支されている。リンク棒４２の一端の係合部４２ａは、Ｕ字状の切り込みが形成され、この切り込みにシャッター３８の連結ピン４０を摺動可能に係合させている。また、リンク棒４２の他端の係合部４２ｂも同様の形状をしており、図１０に示すように、この係合部４２ｂはリンク板４３に設けられた連結ピン４４と摺動可能に係合する。リンク板４３は、長穴部４３ａで左右に摺動可能に筐体２側に支持されている。リンク板４３の裏面側には、斜めに傾斜させた傾斜部４３ｂが形成されている。

一方、実施の形態１と同様に、ＥＳ操作主軸２２にはＥＳインターロックカム３７が設けられ、それに対応する筐体側にはＥＳインターロックレバー３６が設けられている。ＥＳインターロックレバー３６は、基本的には実施の形態１と同等であるが、更に、上記傾斜部４３ｂと摺動係合する係合ピン４５が設けられている。
図１２は、リンク板４３とＥＳインターロックレバー３６部分を示す斜視図である。図はシャッター３８を開く動作の途中を示している。

図７〜図１２に基づいて動作を説明する。
シャッター３８が「閉」の状態では、シャッター３８は図８の状態にあり、リンク棒４２及びリンク板４３は図１０の状態にある。ＥＳ操作ハンドルを挿入するためにシャッター３８を図で左方に移動させ、ＥＳ操作口２９を開けると、連結ピン４０も左方に移動するので、リンク軸４２が反時計方向に回転する。図１２に示すように、リンク軸４２が矢印方向に回転するとリンク板４３が図で左方向に移動する。これにより、リンク板４３の傾斜部４３ｂによってＥＳインターロックレバー３６の係合ピン４５が下方に押されることになり、ＥＳインターロックフレバー３６は支持軸３５を支点にして反時計方向に駆動され、図１１に示す状態となる。これ以降は実施の形態１と同様に、引出装置インターロックフレーム３２が左方に押圧され、その先端部が移動軸２５の先端側に設けた突起部３１に係合し、移動軸２５の回転が阻止される。

上記一連の動作は、ＥＳ操作主軸２２に設けたＥＳインターロックカム３７の動きに関係なく行うことができる。すなわち、ＥＳ２１の「開」「閉」に関係なく実施できる。
このように、遮断器１１が断路位置にあるとき、ＥＳ操作口２９のシャッター３８を開けば、その動作がリンク棒４２、リンク板４３、ＥＳインターロックレバー３６、引出装置インターロックフレーム３２と伝達されて移動軸２５の回転が阻止され、遮断器１１を接続位置へ移動するのを許可しないように構成されている。したがって、ＥＳ操作ハンドル３０をＥＳ操作口２９に挿入した状態では、移動軸２５を回転することができない。

図１３はＥＳインターロックレバー３６の詳細を示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。図のように、レバー本体３６ａに対し、押圧部である押圧調整部３６ｂとカム係合部であるカム係合調整部３６ｃを別部材とし、ボルト締めしている。
ＥＳインターロックカム３７や、ＥＳインターロックレバー３６、引出装置インターロックフレーム３２、移動軸２５等はそれぞれ個別の構造物に支持されているので、インターロック機構をうまく働かせるには組立時にそれらの相互関係を調整する必要があり、調整作業に長時間を要している。ＥＳインターロックレバー３６を上記のように構成することで、組立時に、ＥＳインターロックレバー３６の押圧部及びカム係合部と相手側との係合関係を精度良く調整できる。

また、ＥＳ２１が「閉」側にあるときの、ＥＳインターロックレバー３６のＥＳインターロックカム３７との係合部（図１３（ｂ）中に波線で示す部分）は、平面に形成している。同様に、ＥＳインターロックカム３７の係合部も平面に形成している。こうすることで、係止状態では両者は面接触となり、確実で安定した係止状態を保つことができる。

なお、上記のようなＥＳインターロックレバーの構成は、実施の形態１のスイッチギヤにも適用できる。但し実施の形態１の場合は係合ピン４５は不要である。
また、調整は面倒になるが、押圧調整部３６ｂとカム係合調整部３６ｃを別部材としないで、一体に構成したものでも良い。

以上のように、本実施の形態の発明によれば、ＥＳの操作主軸の操作ハンドルを挿入するために筐体の前面に形成されたＥＳ操作口に開閉可能なシャッターを設け、遮断器が断路位置にあるとき、シャッターを開方向に移動させることにより、リンク機構を介してＥＳインターロックレバーと引出装置インターロックフレームを駆動し、その先端部を移動軸の突起部に係合させて、移動軸の回動を阻止するように構成したので、実施の形態１の効果に加え、遮断器が断路位置にあるとき、シャッターを開けば、遮断器が接続位置へ移動できなくなる。したがって、例えば、遮断器の断路位置において、ＥＳを閉から開に移行後、ＥＳ操作ハンドルの抜き忘れがあった場合でも、遮断器の接続位置への移動を阻止できるので、ハンドルを抜き忘れたために接続位置への移動中や接続位置で、ＥＳを閉操作するような誤操作を防止することができる。

また、ＥＳインターロックレバーは、引出装置インターロックフレームを押圧する押圧部及びＥＳインターロックカムに係合するカム係合部をレバー本体部材とは別部材で構成し、レバー本体部材に対して押圧部とカム係合部を調整できるように、ボルトにより締結したので、ＥＳインターロックレバーの押圧部及びカム係合部と相手側との係合関係を精度良く調整でき、組立調整が簡単になる。

更にまた、ＥＳインターロックレバーとＥＳインターロックカムとの係合部を平面に形成し、係止状態において面接触を保つように構成したので、係止状態では両者は確実で安定した係止状態を保つことができ、信頼性の高いインターロック機構を備えたスイッチギヤを提供できる。

Claims (4)

1. 金属製の筐体の内部に、移動軸を回動させることにより前記筐体の前後方向に移動する引出装置と、この引出装置に搭載され、主回路に接続された接続位置と前記主回路から離れた断路位置との間を移動可能な遮断器と、前記筐体の前面側から操作主軸を回動させて開閉操作する接地開閉器（以下、ＥＳと略す）とを備えたスイッチギヤにおいて、
   前記遮断器が前記断路位置にあるとき、前記操作主軸を前記ＥＳの投入方向に回転させることにより、前記操作主軸に固着したＥＳインターロックカムが回転し、この回転に連動してＥＳインターロックレバーが駆動され、この駆動により前記引出装置に設けられた引出装置インターロックフレームの一端が押圧され、他端が前記引出装置の前記移動軸に設けた突起部と係合して前記移動軸の回動が阻止されるように構成したことを特徴とするスイッチギヤ。
2. 請求項１記載のスイッチギヤにおいて、前記操作主軸の操作ハンドルを挿入するために前記筐体の前面に形成されたＥＳ操作口に開閉可能なシャッターを設け、前記遮断器が前記断路位置にあるとき、前記シャッターを開方向に移動させることにより、リンク機構を介して前記ＥＳインターロックレバーが駆動され、この駆動により前記引出装置に設けられた前記引出装置インターロックフレームの一端が押圧され、他端が前記引出装置の前記移動軸に設けた突起部と係合して前記移動軸の回動が阻止されるように構成したことを特徴とするスイッチギヤ。
3. 請求項１又は請求項２記載のスイッチギヤにおいて、前記ＥＳインターロックレバーは、前記引出装置インターロックフレームを押圧する押圧部及び前記ＥＳインターロックカムに係合するカム係合部をレバー本体部材とは別部材で構成し、前記レバー本体部材に対して前記押圧部と前記カム係合部との取付位置を調整可能なように、ボルトにより締結したことを特徴とするスイッチギヤ。
4. 請求項１又は請求項２記載のスイッチギヤにおいて、前記ＥＳインターロックレバーと前記ＥＳインターロックカムとの係合部を平面に形成し、係止状態において面接触を保つように構成したことを特徴とするスイッチギヤ。

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